Linux8-fork父子进程逻辑地址相同、进程的逻辑地址与物理地址、fork相关例题、僵死进程
一、fork父子进程逻辑地址相同
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
char *s=NULL;
int n=0;//控制父子进程的次数
//调用fork
pid_t id=fork();
assert(id != -1);//fork的返回值，-1表示出错，所以加断言
if(id == 0)//子进程
{
s="child";
n=3;
}
else//父进程
{
s="parent";
n=7;;
}
//父子进程一起执行
int i=0;
for(;i<n;i++)
{
//n的地址=%d --- 会警告，但能运行 --- 因为将地址转成整形 可用%p，输出地址
//注意，在进程中，看到的是进程的逻辑地址，所以父进程和子进程地址显示一样
printf("s=%s,pid=%d,ppid=%d,n的地址=%d\n",s,getpid(),getppid(),&n);
sleep(1);
}
exit(0);
}
示例运行：
我们在进程中看到的地址都是逻辑地址；
父子进程的逻辑地址是一样的，但物理地址是不一样的；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
char *s=NULL;
int n=0;//控制父子进程的次数
//调用fork
pid_t id=fork();
assert(id != -1);//fork的返回值，-1表示出错，所以加断言
if(id == 0)//子进程
{
s="child";
n=3;
}
else//父进程
{
s="parent";
n=7;;
}
//父子进程一起执行
int i=0;
for(;i<n;i++)
{
//n的地址=%d --- 会警告，但能运行 --- 因为将地址转成整形 可用%p，输出地址
//注意，在进程中，看到的是进程的逻辑地址，所以父进程和子进程地址显示一样
printf("s=%s,pid=%d,ppid=%d,n的地址=%d\n,n的值=%d",s,getpid(),getppid(),&n,n);
sleep(1);
}
exit(0);
}
二、进程的逻辑地址与物理地址
32位系统下的寻址地址空间为2^32 = 4,294,967,296 ~~== 4G；
用户真正能使用的是内核下几个区域，大概为3G，内核占1G；
4G/4k — 物理能有 2^20 个页面，前提是32位系统；
三、fork相关例题
1、打印了几个a？产生了几个进程？
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int i=0;
for(;i<2;i++)
{
fork();
printf("a\n");
}
exit(0);
}
运行结果为6个：
运行结果不一定完全一样，但都是输出六个a；
最终生成4个进程；
2、没有’\n’,先printf,在fork
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("a\n");
fork();
exit(0);
}
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
printf("a");
fork();
exit(0);
}
运行结果：
3、没有’\n’，循环fork
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int i=0;
for(;i<2;i++)
{
fork();
printf("a");
}
exit(0);
}
运行结果：
输出8个a；
因为没有\n，所以第一次fork()，打印一个a，但没有打印出来，在缓冲区里；
所以后面fork()，会将缓冲区内本来就有的a保留。
4、‘||’
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
fork() || fork();
printf("a\n");
exit(0);
}
运行结果为3个；
注意：父进程的返回值为子进程的pid+1；大于0；
5、‘&&’
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
fork() && fork();
printf("a\n");
exit(0);
}
运行结果为3个：
注意：子进程的返回值为0；
四、僵死进程
1、正常释放结束子进程：
1、进程实体已经被释放；
2、PID内部的exit_code = 0; //进程的退出码，将PID内部的退出码置零；
3、父进程获取退出码；
2、非正常流程、僵死状态：没有获取退出码
3、僵死进程产生的原因或者条件:
当子进程先于父进程结束,父进程没有获取子进程的退出码,此时子进程变成僵死进程
;
4、演示僵死进程:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
char *s=NULL;
int n=0;//控制父子进程的次数
//调用fork
pid_t id=fork();
assert(id != -1);//fork的返回值，-1表示出错，所以加断言
if(id == 0)//子进程
{
s="child";
n=3;
}
else//父进程
{
s="parent";
n=7;
}
//父子进程一起执行
int i=0;
for(;i<n;i++)
{
printf("s=%s,pid=%d,ppid=%d\n",s,getpid(),getppid());
sleep(1);
}
exit(0);
}
测试运行：
注意：
./main & — //main为进程名字，'&'表示将进程放在后台运行；
要将进程放在后台运行；这样才能运行ps查看；否则ps不能在进程运行的时候同时运行查看。
ps — 默认显示与当前终端有关的进程信息；
ps -e — 显示系统中所有的进程信息；
ps -f — 显示更多的进程信息；
(子进程结束而父进程未结束的时候才有僵死进程)
5、如何处理、预防僵死进程:
(1)父进程先于子进程结束
比如子进程的n改为7,父进程的n改为3;
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
char *s=NULL;
int n=0;//控制父子进程的次数
//调用fork
pid_t id=fork();
assert(id != -1);//fork的返回值，-1表示出错，所以加断言
if(id == 0)//子进程
{
s="child";
n=7;
}
else//父进程
{
s="parent";
n=3;
}
//父子进程一起执行
int i=0;
for(;i<n;i++)
{
printf("s=%s,pid=%d,ppid=%d\n",s,getpid(),getppid());
sleep(1);
}
exit(0);
}
注意： 子进程在父进程结束后，子进程的PPID发生改变。有些系统父进程结束后，子进程的ppid为1，这里为1460；当父进程结束后，子进程会变成“孤儿进程”，会被“收养”；
父进程先于子进程结束，子进程就会被收养，新的"父进程"就会获取退出码;(调用wait实现);
(2)父进程获取退出码
使用 wait：
man wait
pid_t wait(int *wstatus); //返回值是所获取的子进程的pid，参数是将获取的退出码写入这个整型变量中；
else//父进程
{
s="parent";
n=7;
int val;
wait(&val);
printf("val=%d\n",val);
}
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
#include <sys/wait.h>//wait的头文件
int main()
{
char *s=NULL;
int n=0;//控制父子进程的次数
//调用fork
pid_t id=fork();
assert(id != -1);//fork的返回值，-1表示出错，所以加断言
if(id == 0)//子进程
{
s="child";
n=3;
}
/*else//父进程
{
s="parent";
n=7;
}*/
else//父进程
{
s="parent";
n=7;
int val;
wait(&val);
printf("val=%d\n",val);
}
//父子进程一起执行
int i=0;
for(;i<n;i++)
{
printf("s=%s,pid=%d,ppid=%d\n",s,getpid(),getppid());
sleep(1);
}
exit(0);
}
运行结果：
没有僵死进程
注意：这个先运行子进程，子进程运行完后才运行父进程；
wait需要获取子程序的退出码，只有当子程序运行结束，才能获取退出码，否则会阻塞，所以先运行子进程；
总结：
其实两种处理僵死进程的方法本质都是一样的，都调用了wait，获取退出码。
但是两种方法又有区别，就是父进程调用wait会阻塞，等子进程执行完之后，父进程才会执行。
一般我们父进程调用wait是配合信号使用的。目前暂时理解为说明父进程调用wait可以避免僵死进程。